【摘 要】
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石墨烯纳米材料由于其独特的性质受到广泛的关注,石墨烯荧光量子点的发现和研究成为碳材料研究中极为重要的课题。本论文运用电化学方法成功制备了能够发出明亮黄色荧光和橙
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石墨烯纳米材料由于其独特的性质受到广泛的关注,石墨烯荧光量子点的发现和研究成为碳材料研究中极为重要的课题。本论文运用电化学方法成功制备了能够发出明亮黄色荧光和橙黄色荧光的水溶性石墨烯量子点,对这些材料在干细胞和植物细胞成像方面的应用进行研究。另外,本论文还用电化学方法制备了石墨烯量子点和C60的复合物并讨论其在能量转化和储存领域的应用前景。具体如下: 1.采用电化学方法制备了发黄色荧光的石墨烯量子点。对其进行结构表征和性质测试,并对其制备过程和荧光机理进行了探讨。所制备的石墨烯荧光量子点有较好的水溶性和光稳定性,荧光量子产率达到14％。细胞成像研究表明其很容易进入干细胞并且具有很低的毒性,同时没有影响干细胞的活性以及增殖和分化能力。 2.用简单的电化学方法以高纯石墨棒为原料,在乙醇和水的混合溶液中电解得到能够发出橙黄色荧光的氧化石墨烯量子点。对这种纳米材料进行表征和研究,对其荧光产生的机理进行了探讨,并研究了这种材料在植物细胞中的染色定位。实验结果表明这种材料很容易进入植物细胞,并且利用此特性可以很清楚地观察到水稻悬浮细胞的质壁分离现象。 3.利用石墨烯和C60之间的π-π作用通过简单的超声方法制得石墨烯量子点和C60复合纳米材料,并且表征这种材料的形貌和结构。运用循环伏安法将超声法得到的无定形的材料转化为大尺寸片状C60晶体与石墨烯量子点的插层复合物。将电化学方法改进前后的两种复合物的光电效应性质进行对比,发现循环伏安法扫描后石墨烯量子点与C60复合材料的光电响应强度有明显的增加,找到了一种简单的制备高质量的石墨烯量子点与C60复合材料的方法。
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